По самоотчетам испытуемых, они мысленно вращали один из объектов в каждой паре, пока он не совпадал с другим объектом. Исследователи измеряли время до ответа испытуемых об идентичности или различии объектов. Чем больше был угол поворота второго объекта по отношению к первому, тем дольше испытуемые осуществляли вращение. Требуемое на ответ время оказалось прямо пропорционально углу поворота второго объекта. Чем меньше был поворот, тем быстрее испытуемые принимали решение. Для поворота мысленного образа на 50 градусов требовалось около одной секунды. Авторы заключают, что при выполнении задания испытуемые мысленно поворачивают второй предмет в нужное положение и только после этого оценивают его как обычный или зеркально отраженный. По их мнению, мысленное вращение так же, как и реальное движение, требует времени.

В очередном эксперименте Л. Купер и Р. Шепард (L. Cooper.&.R. Shepard,1973) обнаружили, что время, затрачиваемое испытуемыми на принятие решения о том, какую форму имеет буква – обычную или зеркально отраженную (например, R и Я), тоже возрастает с увеличением угла поворота от «нормального» положения.

П. Подгорный и Р. Шепард (P. Podgorny & R. Shepard, 1978) изучали «мысленные образы» (зрительные образы воспоминания и представления) при помощи квадратов, разделенных на 25 ячеек (5 строк по 5 ячеек). Часть ячеек была заштрихована так, чтобы образовалась буква. Испытуемым предлагалось запомнить квадрат с буквой, а затем предъявлялся другой квадрат, в котором лишь одна ячейка была отмечена меткой, и предлагалось ответить, попадает ли метка на букву. В других экспериментах испытуемым предъявлялись одновременно квадрат с буквой и квадрат с меткой и задавался тот же вопрос. И в тех и в других случаях время реакции было меньше, когда метка попадала на букву, а не на пустую ячейку, а также когда она попадала на удаленную пустую ячейку, когда предъявлялись более простые по форме буквы, когда метка попадала в букву на пересечение горизонтальной и вертикальной линии. Следовательно, и при использовании воображения, и в условиях восприятия общие закономерности решения задач были идентичными. Из этого авторы делают вывод о том, что образы представления функционально эквивалентны перцептивным образам.

П. Жоликер и соавторы (P. Jolicoeur, S. Regehr, L. Smith & G. Smith, 1985) в своих экспериментах обнаружили, что двухмерные репрезентации вращаются быстрее, чем трехмерные, в диапазоне от 60 до 180 градусов. Тогда как в диапазоне от 0 до 60 градусов двух- и трехмерные репрезентации вращаются с одинаковой скоростью.

В одном из них (S. Kosslyn,1973) испытуемым предлагалось запомнить набор рисунков, а затем представлять их мысленно. Попросив испытуемых сосредоточиться на одном конце представляемого ими объекта (например, на корме изображенного на рисунке катера), им называли какую-нибудь деталь катера: иллюминатор, флаг, люк и т. д. и просили ответить, присутствовала ли она на рисунке. Было установлено, что чем ближе деталь располагалась к корме, тем меньше времени требовалось испытуемым для ответа. В других экспериментах (S. Kosslyn, T. Ball & B. Reisser, 1978) испытуемым показывали карту воображаемого острова с различными объектами: зданием, деревом, лугом, колодцем и т. д. Затем им предлагали восстановить мысленно образ острова и называли два объекта (например, здание и луг), между которыми испытуемые должны были провести линию. Было установлено, что время, необходимое для этого, прямо пропорционально расстоянию между этими точками. То же самое имело бы место, если бы испытуемые проводили конкретную линию на реальной карте. Авторы заключили, что мысленные образы можно сканировать и для этого требуется примерно то же время, что и для сканирования реальных картин, а также то, что существуют параллели между мысленными образами (зрительными образами представления и воспоминания) и зрительными образами восприятия.